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天材教育华南实验学校北大门14.4凸透镜成像的应用知识点梳理：2.凸透镜对光的作用：平行于主光轴的光线经凸透镜折射后，会聚于主光轴上一点，这个点叫做焦点，用F来表示。焦点到光心的距离叫做焦距，用f来表示。凸透镜有两个实焦点，左右各有一个。焦距没有实虚之分，一个透镜只有一个固定的焦距。由折射光路的可逆性可知，由焦点上发出的光线，经凸透镜折射后变成了平行于主光轴的光线。平行光源就是根据这个道理制成的。6.凸透镜成像规律：将物体（一般来说用的是烛焰）、凸透镜（焦距f已知）、光屏依次放在光具座上，使它们的中心大致在同一条直线上。并将凸透镜固定在某一位置，如40厘米处。然后在标尺上标出两个焦点的位置和两个二倍焦距处。将烛焰放在某一位置后，算出它到凸透镜的距离（物体到凸透镜光心的距离叫做物距，用字母u来表示），然后去移动光屏，直到在光屏得到一个清晰的像，此时光屏到凸透镜的距离叫做像距，用字母v来表示。让烛焰从远处一点点靠近凸透镜，即不断的减小u，看一下像的性质及其像距。总结出凸透镜成像的规律。（1）当u=2f时，凸透镜成倒立等大的实像，此时v=2f（2）当凸透镜成实像时，物像间的最小距离是4f（3）当u2f时，凸透镜成倒立缩小的实像，此时fv2f.（4）当fu2f时，凸透镜成倒立放大的实像，此时v2f（5）当uf时，凸透镜成正立放大的虚像。（6）当u=f时，凸透镜不能成像。（7）一倍焦距是凸透镜成像时，实像和虚像的分界点，一倍焦距以外是实像，一倍焦距以内是虚像。（8）二倍焦距是凸透镜成像时放大与缩小的分界点，二倍焦距以外是缩小的像，二倍焦距以内是放大的像。（9）当凸透镜成实像时，物距变大，像就变小，像距也变小。（10）当凸透镜成虚像时，物距变大，像就变大，像距也变大。（11）凸透镜成实像时，u=v，必定是等大的实像；uv时，必定是缩小实像；uv时，必定是放大的实像。3.凹透镜对光的作用：平行于主光轴的光线经凹透镜折射后，变得发散，发散光线的反向沿长线会聚于主光轴上的一点，这个点叫做凹透镜的焦点。同样道理，射向凹透镜对面焦点的光线，经凹透镜折射后，变成了平行于主光轴的光线。天材教育华南实验学校北大门24照相机和投影仪照相机是利用凸透镜到物体的距离大于2倍焦距时，成倒立、缩小的像这一原理制作的。照相机的镜头相当于一个凸透镜，胶卷相当于光屏。为了使远近不同的景物在胶片上产生清晰的像，需要旋转镜头上的调焦环，调节镜头到胶片的距离，拍摄近的景物时，镜头往前伸，离胶片远一些；拍摄远的景物，镜头往后缩，离胶片近一些，调焦环上刻有数字，表示出拍摄的景物到镜头的距离。常见的投影仪都是“书写投影仪”，它属于垂直投影装置，使用和调整都很简单、方便，能在不遮光的室内使用，可在讲课时边写边讲，代替黑板，也能演示幻灯片。投影仪的箱体中有碘钨灯光源，灯泡后边有凹面反光镜，灯泡前有聚光凸透镜（如图）。箱体最上部是用两块有机玻璃的罗纹镜制成的聚光透镜，并放有平板玻璃，以便保护投影仪。箱外的方形竖杆上有上下移动的镜组，有一透镜和一平面反光镜，用来上下调整和转动反光镜角度，使书写或画片在银幕上的影像达到规定位置和清晰度。5放大镜放大镜我们见过，也都用过，知道放大镜就是一个焦距较短的凸透镜。从它成像的情况来看，是一个正立放大的像，显然这是当物距小于焦距时，凸透镜能成正立放大的虚像。如果我们想要看到更大的物体的像，则要使放大镜离物体远一些，当然了，还得在焦距之内，这时我们将看到物体所成的像更大，像离我们也更远了，这也应用了凸透镜成虚像的动态规律，也就是当凸透镜成虚像时，物距变大，像也变大，像距也变大了。7.眼睛的构造和视物原理天材教育华南实验学校北大门3人眼的主要构造是瞳孔，角膜晶状体，玻璃体视网膜。晶状体相当于凸透镜，视网膜相当于光屏。外界的物体位于凸透镜的二倍焦距以外，在视网膜上就会得到一个倒立缩小的实像.通过视神经再将这种信号传给大脑，人就看到了物体。正常人的眼睛自我调节本领非常强，可以使远近物体的像都能成在视网膜上，所以人能看清远近不同的物体。8.近视眼及其矫正有的人看远处物体相当吃力，他们要把物体放在离眼睛较近的位置才能看清楚，这种现象在青少年中常见，称其为近视眼.当其看近处的物体时，近处的物体发出或反射的光类似于发散光线，其能将像成在视网膜上，主要是因为晶状体这个凸透镜对光的折射能力太强了，也就是说其焦距太短了。所以当其看远处的物体时，由于远处的物体发出或反射的光到达人眼时，几乎已经成为平行光线了，由于晶状体的焦距太短，再加眼睛肌肉对晶状体焦距的调节功能不起作用，所以像便成在视网膜的前面，因而视网膜上不能出现清晰的像，人就看不到清晰的物体了。所以为了矫正近视眼，我们要给他配凹透镜，使光线在进入眼睛之前先发散一些，再经过晶状体较强的会聚之后方可将像成在视网膜上。9.远视眼及其矫正有的人看近处的物体相当吃力，他们要把物体放在离眼睛较远的位置才能看清楚，这种现象在老年人中常见，称其为老花眼。当然在青少年中也有这种情况，称其为远视眼.当其看近处的物体时，近处物体发出或反射的光类似于发散光线，加之晶状体的焦距较长，其对光线的会聚能力较差，所以可以将像成在视网膜上，所以人可以看到清晰的物体的像。而如果看较远的物体，则只能将清晰的像成在视网膜之后，当然此时在视网膜上成的像就是不清晰的像。由此看来，远视眼主要是因为晶状体的焦距太长，会聚能力太差所致，所以我们要通过凸透镜来矫正。也就是通过对光的两次折射，使清晰的像能成在视网膜上。10显微镜显微镜是由目镜和物镜组成的，它们都是凸透镜，它可以把人们用肉眼看不到的物体进行放大。电子显微镜是在本世纪三十年代出现的。它是类比于光学显微镜发展起来的。光学显微镜是用可见光照射被研究的物体，利用光学透镜使光线偏折而成像的；电子显微镜则是让电子束穿过被研究的物体，利用电磁透镜，使电子束偏转而成像的。11望远镜望远镜能使很远的物体成像在眼前，将很远的物体拉近。目前世界上最著名的天文望远镜应该是“哈勃”太空望远镜，它是美国国家航空航天局“大天文台”系列空间天文观察卫星的第三颗。这架望远镜是以美国天文学家埃德温．P．哈勃命名的，以纪念他在20世纪前半期于星系天文学和宇宙结构组成方面所做出的杰出贡献。综合练习一一、选择题：1.当光从空气斜射到水面时，则（）A.只发生折射，且折射角小于入射角．B.只发生折射，且折射角大于入射角．C.既有反射，又有折射，且折射角小于入射角．D.既有反射，又有折射，且折射角大于入射角2.下述哪种情况下成的是虚像？（）A.照相机中底片上形成的画面。B.放幻灯时，屏幕上出现的画面。天材教育华南实验学校北大门4C.做小孔成像实验时，塑料布屏上形成的画像。D.从池塘中看到的游鱼．3.一条光线从三棱镜的一个侧面射入，从另一个侧面射出，如图所示的四个光路可能正确的是（）4.在凸透镜成像中，放大实像和缩小实像的转换点在（）A.焦点处B.一半焦距处C.2倍焦距处D.无法确定5.与电影放映机成像原理相当的仪器是（）A.照相机B.放大镜C.投影仪D.潜望镜6.在“研究凸透镜成像”的实验中，我们发现（）A.放大的像都是虚像B.实像都是缩小的C.倒立的像都是缩小的D.缩小的像都是倒立的．7.放映幻灯时，幻灯片到镜头距离为10厘米，屏幕上得到正立、放大的像，若幻灯片距镜头为3厘米时，屏幕上将（）A.得到正立、缩小的像。B.得到正立、放大的虚像。C.得到一个小的光斑。D.不能在屏幕上看到像。8.如图是常见的视力缺陷成像情况，则下列说法正确的是（）A.甲图表示的是近视眼，乙图表示是远视眼B.甲图表示的是远视眼，乙图表示是近视眼C.甲、乙两图都表示的是近视眼D.甲、乙两图都表示的是远视眼9.在离焦距是15厘米的凸透镜的正前方100厘米处,一物体以10厘米/秒的速度向凸透镜靠拢，运动8秒钟时物体所成的像是（）A.倒立放大的实像B.倒立缩小的实像C.正立放大的虚像D.等大倒立的实像10.（多选）光线从一种透明物质进入另一种透明物质时，下列说法中正确的是[]A.光线的传播方向一定会发生改变．B.光线的传播方向不一定发生改变．C.当光线从水中斜射进入空气时，折射角大于入射角．D.当光线从空气斜射进入玻璃时，折射角小于入射角．二、填空题：11.折射：光从一种介质另一种介质时，在介质表面发生的现象叫折射。现象：斜插入水中的筷子看起来弯；潜水员从水中看岸上的树木（偏高、偏低、不变）。（不论从水中向岸上看还是从岸上向水里看，像位置比物体位置偏上）12.凸透镜有个焦点，对光线起作用；凹透镜有个焦点，对光线起作用13.如图所示，凸透镜正对着太阳光，纸在它的另一侧可以来回移动，纸上得到的光斑距凸透镜15cm，要想利用这个凸透镜成缩小的实像，物体到凸透镜的距离应该________。天材教育华南实验学校北大门514.一个凸透镜的焦距是10厘米，若用它观察邮票上的小字，则邮票到透镜的距离应_________10厘米（选填“小于”、“大于”或“等于”）15.如图所示是一台投影机的示意图．其中A是，A的作用是；B是，B的作用是。16.老花眼镜是________透镜，它的“度数”等于它的焦距（用m作单位）的倒数乘100，小明拿着爷爷的眼镜，测得其焦距为25cm，小明爷爷眼镜的“度数”为_________度。17.通常的望远镜（或显微镜）可看作是由两个透镜组成，靠近眼睛的透镜叫做_________，靠近被观察物体的透镜叫做_________。18.把一个物体放在甲凸透镜前40厘米处，移动另一侧的光屏，可在光屏上得到一个与物体等大的像，再将此物体放在乙凸透镜前15厘米处，移动另一侧的光屏得不到像，而且也观察不到虚像，则甲、乙两个凸透镜的焦距之比是。三、实验题19.某同学在做“研究凸透镜成像”的实验时：（1）先把凸透镜正对着太阳，移动透镜，在地上得到一个亮点，并用刻度尺测出亮点到凸透镜的距离，这样做是为了______。实验时，应把凸透镜、蜡烛焰、光屏放在光具座上，使凸透镜、烛焰、光屏的中心在同一高度，目的是使______的像成在______。（2）图中画出研究凸透镜成像规律的光具座，请在光具座上的方括号里填入该位置应安放的实验器材的名称。四、作图题20.一束光线在空气中，射向半圆形玻璃砖，O为圆心，在玻璃砖直径一侧涂有反射层，如图所示，试画出光线进入玻璃砖后的传播情况。天材教育华南实验学校北大门621.下图中画出了光线通过透镜前后的传播方向，试在图中填上适当类型的透镜。22.画出图中光线通过透镜后的传播方向。五、简答题：23.老花镜的“度数”等于它的焦距的倒数乘100。请设计一个测老花镜度数的最简单的方法。要求写出所用器材、操作步骤和计算公式。【试题答案】1.C2.D3.C4.C5.C6.D7.D8.A9.A10.BCD11.斜射入偏折变偏高12.两实会聚两虚发散13.大于30厘米14.小于15.平面镜改变光路凸透镜成倒立放大的实像16.凸40017.目镜，物镜18.4：519.（1）测出凸透镜的焦距（或估测凸透镜的焦距）烛焰光屏中间（2）蜡烛凸透镜光屏20.21.天材教育华南实验学校北大门722.23.器材：刻度尺。步骤：（1）晴天把镜片放在阳光下，使光线与镜片垂直。（2）调整镜片与地面的距离，使地面上的光点（或光盘）最小，最清晰。（3）以米为单位用刻度尺测量镜面到地面上光点的距离，用f表示。计算公式：镜片度数f100D。综合练习二一.填空题1.能使太阳光折射后会聚的镜子是______镜，老花眼镜的镜片是______镜。2.将一个凸透镜对准太阳光，可在距透镜10cm的地方得到一个最小亮点。若有一个物体放在这个透镜前40cm处，则可在透镜的另一侧得到______的______的______像。3.近视眼的晶状体的焦距过，所以其较容易看处的物体，因此要想矫正近视眼，应该用透镜。4.照相机的镜头相当于______镜，它成的是______、______、______像，照相时，若想使照片上的人大一些，照相机应该离被照的人______些，同时调节调焦环，将镜头与底片间的距离